内外螺纹接头的成型工艺及模具设计

内外螺纹接头的成型工艺及模具设计

1pom产品的结构特点图1显示，塑料薄膜是管道零件之间的管道连接头。材料采用的是增强聚甲醛(POM+30%GF)。聚甲醛性能:表面光滑,有光泽,表面硬度大,吸水率低,刚性好,韧性好,弯曲强度,耐疲劳性强度高,良好的滑动性,耐磨性非常优异,电性能优良,尺寸稳定性好,产品的尺寸精度高。玻纤的加入使制品的刚性和高温机械性能大大提高,同时,线膨胀系数、成型收缩率及蠕变性能降低,从而提高了产品的尺寸稳定性,扩大了POM的使用范围,且保持了POM原有的耐磨性、耐疲劳性和耐药性。该制件总体形状为圆筒形,塑件为内外螺纹接头,外侧壁有一段外螺纹(1.4375-16UN-2A),内侧壁有一段内螺纹(Tr30x1.6),均要求与接头配合良好。设计时对模具结构设计和脱模方式要求较高,本设计的难点是总体模具结构的设计和内外螺纹的成型设计,同时还要兼顾考虑冷却系统的设计。2螺母的全球结构的设计2.1动模面的设计该制件为壳体类零件,拐角处都是圆弧过渡。考虑内螺纹的脱模问题,选择垂直于轴线的截面作为分型面,同时考虑到脱螺纹的止转,以及模具制造的问题,应将带有三个槽的φ41.5×2.5mm的凸缘设计在动模上,以保证脱螺纹的止转问题,便于成型后的脱模。综上所述,确定该塑件的分型面如图2:2.2个型腔成气考虑该制件大批量生产,本塑件在注射时采用“一模四腔”。塑件的外螺纹采用哈夫块的形式,因此四个型腔应排成一行。考虑到动模设置滑块的问题,为了便于加工及顺利脱模,因此将分流道设置在定模,并且选用截面形状为半圆形分流道,并且采用圆弧过渡的流道,因此将分流道设计成S型,综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采取如图3的流道及型腔布局方式:2.3斜抽芯机构的确定该塑件包含内外螺纹,这会阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此须设置脱螺纹机构,外螺纹采用了斜导柱抽芯机构,内螺纹采用齿轮脱螺纹的形式。A、斜导柱抽芯机构(外螺纹)(1)确定抽芯距因该塑件侧向分型时采用二等分侧滑块由产品图可得外螺纹的最大外径R=20.75mm,最小内径r=13.5mm,故抽芯距S抽取10mm。(2)确定斜导柱倾角斜导柱的倾角是斜抽芯机构的主要技术数据之一,它于抽拔力以及抽芯距有直接关系,一般取α=15°-20°,因此选择α=18°。(3)滑块与导滑槽的设计(1)滑块的形式考虑到模具采用一模四腔的结构,因此侧型芯须成型四个外螺纹,同时也作为型腔成型制件的外侧壁,因此见侧型芯与滑块做成整体式结构。(2)滑块的导滑方式为了确保滑块可靠地抽出和复位,保证滑块在移动过程中平稳,上下窜动和卡死现象,滑块与导滑槽必须很好地配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H8/f7,Ra=0.4μm。(3)滑块的导滑长度和定位装置设计由于侧抽芯距较短,故导滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可,滑块采用弹簧及钢球的定位方式。B、齿轮脱螺纹机构(内螺纹)因塑件内壁有一螺纹,故需设计脱螺纹机构,考虑到制品的批量生产,因此采用模外独立驱动螺纹型芯转动的机动脱螺纹机构,即由模外独立驱动带动链轮,再由链轮带动主动齿轮,同时由主动齿轮带动螺纹型芯的转动来脱模。设计过程中,利用三个中间过渡齿轮保证了内螺纹的旋向一致性。如图4所示2.5芯的结构设计2.6总安装设计图93动模部分分离总装配图如图9所示,模具的工作过程:注塑机合模工作后,熔融塑料通过喷嘴进入模具的浇口套20,并最终进入模具型腔,经保温保压冷却后,注塑机进行开模动作。动模往后移动,在弹簧8的作用下,动模板8与镶块28紧贴着定模滑块,此时动模板8与支承板7分离出现第一分型面。与此同时,通过链轮41的传动下,实现螺纹型芯47与塑件及定模型芯18分离。在限位钉的作用下第一分型面分离结束,此时型芯固定板11与动模板9实现分离,滑块24在导柱13的作用下往两侧运动,最后通过定位弹簧定位。通过这一系列的动作实现塑件的脱模。待塑件脱落后,动模往前运动,在斜导柱13的复位作用下实现第二分型面的合模。动模继续向前运动,实现第一分型面的合模。这就是注塑机合模的一个工作回合结束。4开发需注意的问题该模具开发已获得成功,现正大批量生产,它的成功开发,给我们的启示是:企业必须加大知识生产力度,关出高技术含量、高附加值的塑件。面高技术含量、高附加值的精密模具,是所有一切的前提和根本。S抽>R-2.4分流道、浇口的设计根据上述型腔的布置及分型面的选择可知,制品的外螺纹成型在滑块上,凸缘部分则成型在动模板上,考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素,设计时成型凸缘及以下部分的型腔采用镶块的结构,根据以上分流道与浇口的设计要求,分流道设置在定模板上,浇口设置在型腔镶块上,该镶块的材料选用S136,热处理HRC50~55,型腔部分用电火花精加工。成型外螺纹的滑块采用整体式,材料为S136,热处理HRC50~55,镶块和滑块结构示意图如图5、图6:考虑到制品的脱模问题,因此将型芯设计成两段,定模上的